Vigtigste teknologi

Induktionsspoleelektronik

Induktionsspoleelektronik
Induktionsspoleelektronik

Video: Inductor basics - What is an inductor? 2024, Kan

Video: Inductor basics - What is an inductor? 2024, Kan
Anonim

Induktionsspole, en elektrisk enhed til produktion af en intermitterende kilde til højspænding. En induktionsspole består af en central cylindrisk kerne af blødt jern, hvorpå der er viklet to isolerede spoler: en indre eller primær spole, der har relativt få omdrejninger af kobbertråd, og en omgivende sekundær spole, der har et stort antal omdrejninger af tyndere kobbertråd. En afbryder bruges til automatisk at fremstille og nedbryde strømmen i den primære spole. Denne strøm magnetiserer jernkernen og producerer et stort magnetfelt i hele induktionsspolen.

Princippet om drift af induktionsspolen blev givet i 1831 af Michael Faraday. Faradays induktionslov viste, at hvis magnetfeltet gennem en spole ændres, induceres en elektromotorisk kraft, hvis værdi afhænger af tidshastigheden for ændring af magnetfelt gennem spolen. Denne inducerede elektromotoriske kraft er altid, efter Lenz's lov, i en sådan retning, at den modsætter sig ændringen i magnetfeltet.

Når en strøm i den primære spole startes, skabes inducerede elektromotoriske kræfter i både de primære og sekundære spoler. Den modsatte elektromotoriske kraft i den primære spole får strømmen til at stige gradvist til dens maksimale værdi. Når strømmen starter, er ændringshastigheden af ​​magnetfeltet og den inducerede spænding i den sekundære spole således relativt lille. På den anden side, når den primære strøm afbrydes, reduceres magnetfeltet hurtigt, og der produceres en relativt stor spænding i den sekundære spole. Denne spænding, der kan nå flere titusinder af volt, varer kun i meget kort tid, hvor magnetfeltet skifter. Således producerer en induktionsspole en stor spænding, der varer i kort tid, og en lille revers spænding, der varer meget længere tid. Hyppigheden af ​​disse ændringer bestemmes af frekvensen af ​​afbryderen.

Efter Faradays opdagelse blev der foretaget mange forbedringer af induktionsspolen. I 1853 placerede den franske fysiker Armand-Hippolyte-Louis Fizeau en kondensator på tværs af afbryderen, hvorved den primære strøm blev brudt meget hurtigere. Metoder til vikling af sekundærspolen blev meget forbedret af Heinrich Daniel Ruhmkorff (1851) i Paris, af Alfred Apps i London og af Friedrich Klingelfuss i Basel, som var i stand til at opnå gnister i luften ca. 150 cm (59 tommer) lang. Der er forskellige slags afbrydere. Til de små induktionsspoler er der fastgjort en mekanisk spole til spolen, mens de større spoler bruger en separat anordning, såsom en kviksølvstråle-interruptter eller den elektrolytiske interrupter opfundet af Arthur Wehnelt i 1899.

Induktionsspoler blev brugt til at tilvejebringe højspænding til elektriske udledninger i gasser ved lavt tryk og var som sådan medvirkende til opdagelsen af ​​katodestråler og røntgenstråler i det tidlige 20. århundrede. En anden form for induktionsspole er Tesla-spolen, der genererer høje spændinger ved høje frekvenser. De større induktionsspoler, der blev brugt med røntgenrør, blev forskudt af transformer-ensretteren som en spændingskilde. I det 21. århundrede forblev mindre induktionsspoler i udbredt brug som en vigtig komponent i tændingssystemerne for benzinmotorer.